第5章 第1讲 功和功率（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第五章 | 机械能 第5讲 实验：探究动能定理 —— 第6讲　实验：验证机械能守恒定律 —— 说明：第1课时全面落实基础，第2课时综合融会贯通。由基础到综合、由所学到所用，拾级而上。 第1讲　功和功率 一、功 1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段______，就说这个力对物体做了功。 2．做功的两个要素 (1)作用在物体上的_____。 (2)物体在力的方向上发生的______。 位移 力 位移 3．公式：W＝_________。 (1)如图所示，α是力与_____方向之间的夹角，l为力的作 用点的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 4．功的正负 (1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做_____。 (2)当α＝90°时，W＝0，力对物体________。 (3)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做_____，或者说物体_____这个力做了功。 Flcos α 位移 正功 不做功 负功 克服 时间 快慢 平均功率 Fvcos α 平均功率 瞬时功率 正常工作 最大 情境创设　 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，现在使斜面向右 匀速移动距离l，物体相对于斜面静止。 微点判断　 (1)重力对物体做正功。 ( ) (2)支持力对物体做正功。 ( ) (3)摩擦力对物体不做功。 ( ) (4)合力对物体做功为零。 ( ) (5)支持力和摩擦力做功的代数和为正。 ( ) × √ × √ × 情境创设 如图所示，“复兴号”高速列车正在平直轨道上匀速运行。 微点判断　 (6)“复兴号”高速列车运行的牵引力大小等于其阻力大小。 ( ) (7)“复兴号”高速列车运行的速度越大，其实际功率越大。 ( ) (8)若“复兴号”高速列车以恒定功率出站时，其加速度是不变的。 ( ) (9)由P＝Fv可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比。( ) (10)由公式P＝Fv只可以求平均功率，不可以求瞬时功率。 ( ) √ √ × √ × (一) 功的正负判断和恒力做功的计算(固基点) [题点全练通] 1．[功的正负判断] (多选)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处， 在此过程中，下述说法正确的是 (　 ) A．摩擦力对物体做正功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体不做功 D．合力对物体做功为零 解析：取物体为研究对象，受力分析如图所示，受重力mg、沿皮 带向上的静摩擦力Ff和垂直于皮带的支持力FN，由于Ff方向与运 动方向一致，做正功，A正确，B错误；FN方向与运动方向垂直， 不做功，C正确；由于匀速运动，合力为0，D正确。 答案：ACD 2．[合力做功的计算] 一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示， 两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的 方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做 的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为 (　 ) A．3 J B．4 J C．5 J D．7 J 解析：当多个力对物体做功时，多个力的总功大小等于各个力对物体做功的代数和，故W合＝WF1＋WF2＝7 J，D正确。 答案：D　 3．[恒力做功大小的分析与计算] 两个相同物块P、Q分别在大小相等、方向如图所示的恒力F1和 F2作用下沿水平面向右运动，物块与水平面间的动摩擦因数相同。 在它们前进相同距离的过程中，F1和F2做功分别为W1和W2，P、Q两物块克服摩擦力所做的功分别为Wf1和Wf2，则有 (　 ) A．W1＞W2，Wf1＞Wf2 B．W1＝W2，Wf1＞Wf2 C．W1＞W2，Wf1＝Wf2 D．W1＝W2，Wf1＝Wf2 解析：设物块运动的位移大小为l，F2与水平方向的夹角为θ，由功的公式可知W1＝F1l，W2＝F2lcos θ，因为F1＝F2，则W1＞W2，Wf1＝μmgl，Wf2＝μ(mg－F2sin θ)l，则Wf1＞Wf2，A正确。 答案：A　 [要点自悟明] 1．功的正负判断方法 (1)恒力做功的判断：依据力与位移方向的夹角来判断。 (2)曲线运动中功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，0°≤α<90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功。 (3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联